文:毛永俊、安海權(quán)
全新哈弗H6技術(shù)亮點解讀(上)
文:毛永俊、安海權(quán)
2017年4月19日,全新一代紅藍(lán)標(biāo)哈弗H6正式上市。作為哈弗家族戰(zhàn)略級SUV車型,全新哈弗H6是基于全新平臺打造,是集“全新動力、全新安全、全新設(shè)計和全新技術(shù)”為一體的“四新之車”。與老款車型相比,全新哈弗H6無論外觀還是內(nèi)飾都發(fā)生了較大的改觀,并配置了全新造型多功能方向盤、大尺寸液晶屏、全景天窗以及電子駐車制動等,現(xiàn)代感十足。第二代智能互聯(lián)系統(tǒng)除了車載多媒體、藍(lán)牙連接以及GPS導(dǎo)航等常用功能外,整套系統(tǒng)的最大亮點,還來自于其所提供的智能安防系統(tǒng)和APP車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。
在安全性方面,全新哈弗H6的車身采用激光焊接技術(shù),高強度鋼占比超65%,大幅降低事故中車輛變形帶給乘車人的傷害。全系標(biāo)配了全方位6安全氣囊、博世第九代電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)、上坡輔助控制(HHC)、陡坡緩降控制(HDC)以及胎壓監(jiān)測系統(tǒng)。此外高配車型還搭載了車道偏離預(yù)警(LDW)、并線輔助(LCA)和倒車側(cè)向警告(CTA)等功能。
動力系統(tǒng)方面,先期上市的全新哈弗H6搭載了1.3 GDIT和 2.0 GDIT兩款發(fā)動機,匹配了7擋濕式雙離合器變速器。近日,長城又推出搭載1.5 GDIT發(fā)動機的新車型,從而給了車主更多動力選擇。3款發(fā)動機基本參數(shù)見表1。
為了讓廣大維修人員了解全新哈弗H6的特點,本刊編輯將對該車型的一些技術(shù)亮點進(jìn)行詳細(xì)解讀。
表1 全新哈弗H6發(fā)動機基本參數(shù)
GW4B13增壓直噴汽油機由長城汽車股份有限公司自主研發(fā)設(shè)計并生產(chǎn)(圖1),采用缸內(nèi)直噴、靜音鏈條正時、活塞冷卻潤滑、廢氣渦輪增壓器真空控制雙VVT以及液壓自調(diào)氣門等先進(jìn)技術(shù)。
圖1 GW4B13發(fā)動機
(1)燃油系統(tǒng)
燃油系統(tǒng)主要由低壓油泵、汽油濾芯、連接管路、油軌噴油器總成、高壓油泵及炭罐電磁閥組成(圖2)。低壓油泵置于燃油箱內(nèi),由發(fā)動機控制單元通過繼電器控制。油軌噴油器總成上安裝了3線軌壓傳感器和峰保電流驅(qū)動噴油器;高壓油泵由進(jìn)氣側(cè)凸輪軸驅(qū)動,溢流閥由峰保電流驅(qū)動;炭罐電磁閥常閉閥門由占空比控制,接收負(fù)荷、水溫等信號。燃油系統(tǒng)電路圖如圖3所示。
圖2 GW4B13發(fā)動機燃油系統(tǒng)
(2)冷卻系統(tǒng)
圖3 燃油系統(tǒng)線路圖
冷卻系統(tǒng)的主要組成包括:缸體前端由曲軸皮帶驅(qū)動的機械水泵;安裝于缸蓋后端分不同溫度打開的雙節(jié)溫器;全鋁材料制造的散熱器;占空比線性控制的電控風(fēng)扇,以及水溫傳感器。其中,2個節(jié)溫器不能裝反,缸蓋節(jié)溫器為黑色密封圈,并標(biāo)注有“88℃”字樣;缸體節(jié)溫器為紅色密封圈,并標(biāo)注有“95℃”字樣(圖4)。雙節(jié)溫器的開啟溫度如圖5所示。
圖4 雙節(jié)溫器密封圈示意圖
冷卻系統(tǒng)中水循環(huán)的路徑是由水泵開始,經(jīng)過機體本身,再通過節(jié)溫器來到上水管,然后進(jìn)入到散熱器部分,最后進(jìn)入下水管流回缸體中。在這里需要特別注意的是,變速器的冷卻系統(tǒng)由水箱上部取水,經(jīng)電子水泵送入變速器箱體散熱,再由箱體流回下水管(圖6)。
圖5 雙節(jié)溫器打開條件
圖6 冷卻系統(tǒng)水循環(huán)示意圖
(3)潤滑系統(tǒng)
GW4B13發(fā)動機潤滑系統(tǒng)采用常規(guī)齒輪式機油泵,通過鏈條由曲軸驅(qū)動;機油濾清器座帶水冷循環(huán)散熱;缸體內(nèi)安裝活塞冷卻噴嘴,結(jié)合飛濺形式共同冷卻、潤滑活塞;壓力傳感器安裝于氣缸蓋后端(圖7)。
圖7 機油濾清器座和冷卻器總成
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速為800 r/min時,機油油壓應(yīng)≥80 kPa;當(dāng)轉(zhuǎn)速為3 200 r/min時,機油油壓應(yīng)≥260 kPa,其他工況時油壓應(yīng)為80~500 kPa。
(4)配氣正時機構(gòu)
配氣正時機構(gòu)主要由靜音正時鏈條、液壓張緊器、機油泵鏈條、凸輪軸位置傳感器以及VVT電磁閥等組成(圖8)。其中靜音正時鏈條選用的是齒形鏈,鏈條入齒角度更柔和、沖擊更小、更平穩(wěn),所以噪聲很小。凸輪軸位置傳感器為霍爾式3線位置傳感器(電源5 V、信號線5 V參考和搭鐵),VVT電磁閥為三位四通占空比控制閥,控制電路如圖9所示。
圖8 配氣正時機構(gòu)組成
圖9 配氣正時控制電路圖
GW4B15發(fā)動機是由長城公司自主研發(fā)的一款全新發(fā)動機(圖10)。該發(fā)動機在國內(nèi)首次采用了自主開發(fā)的CVVL連續(xù)可變氣門升程技術(shù),并集成了二級可變排量機油泵、電控活塞冷卻噴嘴、缸蓋中集成有排氣岐管、GDI智能啟停、電控增壓器和頂置直噴噴油器等多項先進(jìn)技術(shù)。據(jù)悉,GW4B15發(fā)動機共產(chǎn)生專利39項,其中發(fā)明專利30項,實用新型專利9項,并擁有超高的品質(zhì)和燃油經(jīng)濟性。
圖10 GW4B15發(fā)動機
(1)CVVL控制系統(tǒng)
常規(guī)發(fā)動機踩下加速踏板之后,節(jié)氣門才會打開,此過程需要一定時間,此時由于進(jìn)氣歧管處于負(fù)壓,空氣吸入氣缸內(nèi)阻力(泵氣損失)也會變大。而當(dāng)進(jìn)氣門升級為CVVL控制系統(tǒng)后,電子節(jié)氣門可保持一定開度,提高了進(jìn)氣歧管壓力。當(dāng)踩下加速踏板時,節(jié)氣門響應(yīng)時間縮短,空氣吸入氣缸內(nèi)阻力小,降低泵氣損失,從而改善油耗,提高發(fā)動機低速扭矩輸出和響應(yīng)性,動力性和經(jīng)濟性都會有效提升(圖11)。
圖11 CVVL控制系統(tǒng)
CVVL控制機構(gòu)是在原配氣機構(gòu)的基礎(chǔ)上,增加了連接臂、復(fù)位彈簧、中間搖臂、偏心軸和CVVL驅(qū)動電機,CVVL驅(qū)動電機位于進(jìn)氣側(cè)的前端(圖12)。當(dāng)偏心軸順時針旋轉(zhuǎn)至極限位置時,擺臂中心在調(diào)節(jié)臂的推動下繞滾子搖臂中心旋轉(zhuǎn),此時滾子搖臂與搖臂型線基圓段接觸點向右移動(相對擺臂),從而實現(xiàn)最小氣門升程。當(dāng)凸輪軸驅(qū)動擺臂繞其中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),擺臂推動滾子搖臂旋轉(zhuǎn),向下壓動氣門,此時滾子搖臂和擺臂型線的接觸點如圖13所示,從而實現(xiàn)最大氣門升程。
圖12 CVVL控制機構(gòu)組成
圖13 CVVL控制系統(tǒng)工作原理
(2)可變排量機油泵
可以根據(jù)發(fā)動機需求而改變流量,可降低發(fā)動機油耗、減少溢流功率的損失、減少油液發(fā)熱功率損失、提高容積效率、降低CO2的排放量(圖14)。
(3)電控活塞冷卻噴嘴
電控活塞冷卻噴嘴安裝于缸體側(cè)面(圖15),其優(yōu)點在于可降低燃油消耗,改善排放質(zhì)量,提高冷起動時氧化催化轉(zhuǎn)換器的工作效率。
(4)集成在缸蓋中的排氣歧管
圖14 可變排量機油泵工作原理
圖15 電控活塞冷卻噴嘴
排氣歧管采用輕量化材料,這樣的設(shè)計讓發(fā)動機結(jié)構(gòu)更加緊湊,減少了零部件數(shù)量,降低開發(fā)成本,同時減少排氣熱能損失,有效降低油耗及排放。整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計可以減少噪聲的產(chǎn)生,縮短尾氣到增壓器的距離,快速加熱三元催化器,優(yōu)化起動時的燃油經(jīng)濟性。
(5)GDI智能起停系統(tǒng)
GW4B15發(fā)動機裝配了GDI智能起停系統(tǒng),該系統(tǒng)由發(fā)動機控制單元、增強型起動機、AGM蓄電池、智能發(fā)電機和蓄電池傳感器等部件組成的。車輛行駛過程中,當(dāng)車速超過10 km/h時,智能起停系統(tǒng)可被開啟。只要踩下制動踏板將車速降為0 km/h,發(fā)動機自動停機,當(dāng)抬起制動踏板時發(fā)動機自動起動。其控制策略如圖16所示。
圖16 GDI智能起停系統(tǒng)控制
當(dāng)發(fā)動機停機時,系統(tǒng)會自動檢測停機后的曲軸相位。而當(dāng)發(fā)動機再次起動時,由起動機拖動發(fā)動機使其工作,并根據(jù)曲軸相位在其首循環(huán)的壓縮沖程內(nèi)噴油點火,實現(xiàn)在一個沖程內(nèi)著火,從而快速起動發(fā)動機(圖17)。
圖17 GDI智能起停系統(tǒng)工作
與普通智能起停系統(tǒng)對比,GDI智能起停系統(tǒng)的優(yōu)點在于:起動時間短,能夠在0.3 s內(nèi)實現(xiàn)起動;成本低,不需要加強的蓄電池,增加起動機壽命;優(yōu)化空間大,通過優(yōu)化起動控制策略,可以解決因頻繁起動帶來的起動機壽命短和蓄電池用電量大等問題。
(6)電控增壓器
電控增壓器具有較高的閉合力,能產(chǎn)生較高的扭矩,在低轉(zhuǎn)速的情況下就能達(dá)到最大扭矩(圖18)。因為電控增壓器能在部分負(fù)荷時主動打開,從而降低基礎(chǔ)增壓壓力,降低油耗和排放。同時在發(fā)動機加熱期間也能主動打開,可使催化器前的廢氣溫度提升10℃,從而降低冷起動時的排放。由于動態(tài)增加較快,在負(fù)荷增加時發(fā)動機加速性能得到改善。
圖18 電控增壓器
(待續(xù))